JP2002348486A - 電子デバイスに使用される電気的安定性を有する導体および抵抗体 - Google Patents
電子デバイスに使用される電気的安定性を有する導体および抵抗体Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】苛酷な環境条件に曝された場合に改良された接
触抵抗をもたらすような防食剤と低融点の金属または合
金を組み合わせた導電接着剤を提供する。 【解決手段】高分子樹脂、導電性充填剤、酸素捕捉剤ま
たは防食剤あるいはその両者、所望により反応性または
非反応性希釈剤、不活性充填剤、および接着促進剤など
その他の添加剤を含む組成物である。この組成物は、酸
素捕捉剤または防食剤を含有しない組成物を凌ぐ改良さ
れた電気的安定性を示す。合計１００質量％に対して酸
素捕捉剤または防食剤は１０質量％までの量（だが０％
ではない）で存在し、樹脂は１０〜９０質量％の量、充
填剤は１〜９０質量％の量、希釈剤は０〜５０質量％の
量、不活性充填剤は０〜８０質量％の量、接着促進剤は
０〜１０質量％の量で存在する。
触抵抗をもたらすような防食剤と低融点の金属または合
金を組み合わせた導電接着剤を提供する。 【解決手段】高分子樹脂、導電性充填剤、酸素捕捉剤ま
たは防食剤あるいはその両者、所望により反応性または
非反応性希釈剤、不活性充填剤、および接着促進剤など
その他の添加剤を含む組成物である。この組成物は、酸
素捕捉剤または防食剤を含有しない組成物を凌ぐ改良さ
れた電気的安定性を示す。合計１００質量％に対して酸
素捕捉剤または防食剤は１０質量％までの量（だが０％
ではない）で存在し、樹脂は１０〜９０質量％の量、充
填剤は１〜９０質量％の量、希釈剤は０〜５０質量％の
量、不活性充填剤は０〜８０質量％の量、接着促進剤は
０〜１０質量％の量で存在する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ電子デバ
イスまたは半導体パッケージにおいて電気的に安定な相
互接続を与えるために導体または抵抗体として使用する
のに適した組成物に関する。
イスまたは半導体パッケージにおいて電気的に安定な相
互接続を与えるために導体または抵抗体として使用する
のに適した組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電および抵抗組成物は、半導体パッケ
ージおよびマイクロ電子デバイスの製作および組立にお
いてさまざまな目的に使用される。例えば、導電接着剤
は集積回路チップを基板と接合するため（ダイ取付け用
接着剤）または回路アセンブリをプリント配線板と接合
するため（表面実装用導電接着剤）に用いられ、また抵
抗材料は回路基板中でプレーナまたは埋込抵抗器を形成
するために用いられる。
ージおよびマイクロ電子デバイスの製作および組立にお
いてさまざまな目的に使用される。例えば、導電接着剤
は集積回路チップを基板と接合するため（ダイ取付け用
接着剤）または回路アセンブリをプリント配線板と接合
するため（表面実装用導電接着剤）に用いられ、また抵
抗材料は回路基板中でプレーナまたは埋込抵抗器を形成
するために用いられる。
【０００３】異なる電気化学的ポテンシャルを有する２
つの導体は、水の存在下で電気化学的電池を形成するこ
とになる。これら導体がカソードおよびアノードとして
働き、周囲の湿度がカソードとアノードをブリッジする
ために必要な水性媒体を提供する。より高い電気化学的
ポテンシャルを有する金属はカソードとして働く（2H 2O
+ O2 + 4e→4OH-）。より低い電気化学的ポテンシャル
を有する金属はアノードとして働き、結果的に電子の喪
失（M−ne→Mn+）および金属の腐食をもたらすことにな
る。酸素はこのメカニズムと関係するが直接にはアノー
ド金属と反応しない。金属イオンMn+はOH-と結合し、金
属酸化物になることによって安定化する金属水酸化物を
形成し、時が経つにつれて金属酸化物をアノード表面に
生じる。金属酸化物は一般に非導電性であり、結果とし
て金属回路の導電率の低下につながる。
つの導体は、水の存在下で電気化学的電池を形成するこ
とになる。これら導体がカソードおよびアノードとして
働き、周囲の湿度がカソードとアノードをブリッジする
ために必要な水性媒体を提供する。より高い電気化学的
ポテンシャルを有する金属はカソードとして働く（2H 2O
+ O2 + 4e→4OH-）。より低い電気化学的ポテンシャル
を有する金属はアノードとして働き、結果的に電子の喪
失（M−ne→Mn+）および金属の腐食をもたらすことにな
る。酸素はこのメカニズムと関係するが直接にはアノー
ド金属と反応しない。金属イオンMn+はOH-と結合し、金
属酸化物になることによって安定化する金属水酸化物を
形成し、時が経つにつれて金属酸化物をアノード表面に
生じる。金属酸化物は一般に非導電性であり、結果とし
て金属回路の導電率の低下につながる。
【０００４】組成物中の充填剤が隣接する回路または基
板と同一の金属である場合には問題はそれほど激烈では
ない。したがって導電組成物、例えばエポキシ樹脂と銀
の充填剤を含む組成物を用いた半導体パッケージは、銀
を充填した組成物が銀の基板上で用いられる場合には電
気化学的破損を受けやすいというほどではないはずであ
る。しかしながらこの組成物がニッケルめっきした基板
上で用いられる場合には、高湿度条件下では電気化学的
腐食が起きることになる。この組成物が充填剤としてカ
ーボンブラックを含有する抵抗組成物の場合、もし基板
がNi、Cu、およびSn／Pbのはんだなどの低い電気化学的
ポテンシャルを有する金属を含有するならば高湿度条件
下で腐食が問題となることになる。
板と同一の金属である場合には問題はそれほど激烈では
ない。したがって導電組成物、例えばエポキシ樹脂と銀
の充填剤を含む組成物を用いた半導体パッケージは、銀
を充填した組成物が銀の基板上で用いられる場合には電
気化学的破損を受けやすいというほどではないはずであ
る。しかしながらこの組成物がニッケルめっきした基板
上で用いられる場合には、高湿度条件下では電気化学的
腐食が起きることになる。この組成物が充填剤としてカ
ーボンブラックを含有する抵抗組成物の場合、もし基板
がNi、Cu、およびSn／Pbのはんだなどの低い電気化学的
ポテンシャルを有する金属を含有するならば高湿度条件
下で腐食が問題となることになる。
【０００５】低融点合金は、通常ある種の融剤と組み合
わせ、特殊な方法で硬化すると接触抵抗を改良すること
ができることが当業界で知られている。例えば、米国特
許第5,830,389号には電導性組成物と、その調製方法お
よび使用法が開示されている。この特許の組成物には、
高融点金属、はんだ、樹脂、反応性モノマーまたはポリ
マー、および融解特性を有する化学的に保護された架橋
剤が含まれる。同様に米国特許第5,853,622号には、ほ
ぼ球形の粉末である高融点金属、これもまたほぼ球形の
粉末である低融点金属、化学的に保護された架橋剤、樹
脂、反応性モノマーまたはポリマー、および金属添加物
を含む導電接着剤が開示されている。
わせ、特殊な方法で硬化すると接触抵抗を改良すること
ができることが当業界で知られている。例えば、米国特
許第5,830,389号には電導性組成物と、その調製方法お
よび使用法が開示されている。この特許の組成物には、
高融点金属、はんだ、樹脂、反応性モノマーまたはポリ
マー、および融解特性を有する化学的に保護された架橋
剤が含まれる。同様に米国特許第5,853,622号には、ほ
ぼ球形の粉末である高融点金属、これもまたほぼ球形の
粉末である低融点金属、化学的に保護された架橋剤、樹
脂、反応性モノマーまたはポリマー、および金属添加物
を含む導電接着剤が開示されている。
【０００６】しかしながらこれらの組成物は環境条件に
対して弱く、高温および高湿度は時間が経つにつれてこ
れらの組成物から製作された組立品の電気抵抗を実質上
増加させる可能性がある。想像される破損の様式は、組
成物中の導電性充填剤と、別の隣接する金属表面、例え
ば金属リードフレームまたは他の回路との界面における
回路の電気化学的腐食である。
対して弱く、高温および高湿度は時間が経つにつれてこ
れらの組成物から製作された組立品の電気抵抗を実質上
増加させる可能性がある。想像される破損の様式は、組
成物中の導電性充填剤と、別の隣接する金属表面、例え
ば金属リードフレームまたは他の回路との界面における
回路の電気化学的腐食である。
【０００７】特殊な防食剤を電導性材料に使用すること
ができることがまた当業界で知られている。例えば、米
国特許第5,951,918号には、特定のアスペクト比をもた
らす銀の混合物を含む電導性粉末またはペーストが開示
されている。この特許の電導性ペーストは、所望により
ベンゾチアゾールまたはベンズイミダゾールなどの防食
剤を含有することができる。しかしながら、低融点合金
と防食剤の組み合わせにより初期および環境老化後の接
触抵抗を向上させることについては当業界いおいてどの
ような開示もない。
ができることがまた当業界で知られている。例えば、米
国特許第5,951,918号には、特定のアスペクト比をもた
らす銀の混合物を含む電導性粉末またはペーストが開示
されている。この特許の電導性ペーストは、所望により
ベンゾチアゾールまたはベンズイミダゾールなどの防食
剤を含有することができる。しかしながら、低融点合金
と防食剤の組み合わせにより初期および環境老化後の接
触抵抗を向上させることについては当業界いおいてどの
ような開示もない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、半導体パ
ッケージ作業に使用される電気的に安定な組立品を形成
する導体および抵抗体が提供されるならば利点となるは
ずである。また、苛酷な環境条件に曝された場合に改良
された接触抵抗をもたらすような防食剤と低融点の金属
または合金を組み合わせた導電接着剤が提供されるなら
ば有利なはずである。
ッケージ作業に使用される電気的に安定な組立品を形成
する導体および抵抗体が提供されるならば利点となるは
ずである。また、苛酷な環境条件に曝された場合に改良
された接触抵抗をもたらすような防食剤と低融点の金属
または合金を組み合わせた導電接着剤が提供されるなら
ば有利なはずである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子樹脂、
導電性充填剤、酸素捕捉剤または防食剤あるいはその両
者、所望により反応性または非反応性希釈剤、不活性充
填剤、および接着促進剤などその他の添加剤を含む組成
物である。この組成物は、酸素捕捉剤または防食剤を含
有しない組成物を凌ぐ改良された電気的安定性を示す。
合計100質量％に対して酸素捕捉剤または防食剤は10質
量％までの量（だが0％ではない）で存在し、樹脂は10
〜90質量％の量、充填剤は1〜90質量％の量、希釈剤は0
〜50質量％の量、不活性充填剤は0〜80質量％の量、接
着促進剤は0〜10質量％の量で存在することになる。
導電性充填剤、酸素捕捉剤または防食剤あるいはその両
者、所望により反応性または非反応性希釈剤、不活性充
填剤、および接着促進剤などその他の添加剤を含む組成
物である。この組成物は、酸素捕捉剤または防食剤を含
有しない組成物を凌ぐ改良された電気的安定性を示す。
合計100質量％に対して酸素捕捉剤または防食剤は10質
量％までの量（だが0％ではない）で存在し、樹脂は10
〜90質量％の量、充填剤は1〜90質量％の量、希釈剤は0
〜50質量％の量、不活性充填剤は0〜80質量％の量、接
着促進剤は0〜10質量％の量で存在することになる。
【００１０】別の実施形態において本発明は、１または
複数種の酸素捕捉剤、１または複数種の防食剤、あるい
は１または複数種の酸素捕捉剤および防食剤を組成物に
加えることによって組成物の電気的安定性を改良する方
法である。更なる実施形態において組成物は、8−ヒド
ロキシキノリンなどの防食剤と組み合わせてインジウム
またはインジウム合金などの低融点の金属充填剤を含
む。
複数種の酸素捕捉剤、１または複数種の防食剤、あるい
は１または複数種の酸素捕捉剤および防食剤を組成物に
加えることによって組成物の電気的安定性を改良する方
法である。更なる実施形態において組成物は、8−ヒド
ロキシキノリンなどの防食剤と組み合わせてインジウム
またはインジウム合金などの低融点の金属充填剤を含
む。
【００１１】半導体パッケージの製作に使用することが
できる化学組成物は、酸素捕捉剤または防食剤あるいは
その両方を配合に加えることによって改良された電気的
安定性が付与される可能性がある。腐食を防ぐためには
酸素捕捉剤および防食剤は水性媒体中で使用されてきた
が、これら材料を組成物の初期導電率または接着特性を
少しも損なうことなくエレクトロニクス業界において使
用される組成物に添加することができるということは予
想外であった。
できる化学組成物は、酸素捕捉剤または防食剤あるいは
その両方を配合に加えることによって改良された電気的
安定性が付与される可能性がある。腐食を防ぐためには
酸素捕捉剤および防食剤は水性媒体中で使用されてきた
が、これら材料を組成物の初期導電率または接着特性を
少しも損なうことなくエレクトロニクス業界において使
用される組成物に添加することができるということは予
想外であった。
【００１２】導電組成物は、その導電性を組成物全体に
わたって分散させた金属粒子によって得る。これら金属
粒子が最終の電子デバイスの回路を形成するのに必要な
別の隣接する金属と接触し、かつ水が存在する場合、電
気化学的電池が形成される。カソードでの反応は酸素を
利用し、アノードでの反応は最終的に金属酸化物を生成
する。
わたって分散させた金属粒子によって得る。これら金属
粒子が最終の電子デバイスの回路を形成するのに必要な
別の隣接する金属と接触し、かつ水が存在する場合、電
気化学的電池が形成される。カソードでの反応は酸素を
利用し、アノードでの反応は最終的に金属酸化物を生成
する。
【００１３】本出願人等は、カソード反応を妨げる導電
組成物中の酸素捕捉剤の存在が、あるいは別法では金属
アノードまたはカソードとキレートを作りまたは反応し
て電気経路を妨害する化合物の存在が、電気化学的プロ
セスを低減または防止し、抵抗率の著しい増加を防止す
ることになるということを発見した。本明細書では酸素
捕捉剤は、酸素が電気化学的電池のカソードで更に進ん
で反応するのを妨げるために酸素と反応する任意の化合
物と定義される。酸素捕捉剤の例には、ハイドロキノ
ン、カルボヒドラジド、トリヒドロキシベンゼン、アミ
ノフェノール、ヒドラジン、ピロガロール、カルボヒド
ラゾン、ポリエチレンアミン、シクロヘキサンジオン、
ヒドロキシルアミン、メトキシプロピルアミン、シクロ
ヘキシルアミン、ジエチルエタノールアミン、ヒドロキ
シアルキルヒドロキシルアミン、四置換フェニレンジア
ミン類、モルホリノヘキソースリダクトン、ケトグルコ
ン酸エステル類、亜硫酸水素アミン類、ラクトン誘導
体、フェノール誘導体および置換キノリンがある。
組成物中の酸素捕捉剤の存在が、あるいは別法では金属
アノードまたはカソードとキレートを作りまたは反応し
て電気経路を妨害する化合物の存在が、電気化学的プロ
セスを低減または防止し、抵抗率の著しい増加を防止す
ることになるということを発見した。本明細書では酸素
捕捉剤は、酸素が電気化学的電池のカソードで更に進ん
で反応するのを妨げるために酸素と反応する任意の化合
物と定義される。酸素捕捉剤の例には、ハイドロキノ
ン、カルボヒドラジド、トリヒドロキシベンゼン、アミ
ノフェノール、ヒドラジン、ピロガロール、カルボヒド
ラゾン、ポリエチレンアミン、シクロヘキサンジオン、
ヒドロキシルアミン、メトキシプロピルアミン、シクロ
ヘキシルアミン、ジエチルエタノールアミン、ヒドロキ
シアルキルヒドロキシルアミン、四置換フェニレンジア
ミン類、モルホリノヘキソースリダクトン、ケトグルコ
ン酸エステル類、亜硫酸水素アミン類、ラクトン誘導
体、フェノール誘導体および置換キノリンがある。
【００１４】金属酸化物の形成を妨げるためには通常防
食剤が利用される。本明細書では防食剤は、金属と結合
し、電気化学的アノードでの金属の反応性を妨げること
になる窒素、イオウおよび酸素を含有する化合物などの
孤立電子対を有する任意の化合物と定義される。防食剤
の例には、1, 10−フェナチオジン、フェノチアジン、
ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、メルカプト
ベンゾチアゾール、ジシアンジアミド、3−イソプロピ
ルアミノ−1−ブチン、臭化プロパルギルキノリニウ
ム、3−ベンジルアミノ−1−ブチン、ジプロパルギルエ
ーテル、ジプロパルギルチオエーテル、カプロン酸プロ
パルギル、ジアミノヘプタン、フェナントロリン、アミ
ン、ジアミン、トリアミン、ヘキサメチレンイミド、デ
カメチレンイミド、安息香酸ヘキサメチレンイミン、3,
5−ジニトロ安息香酸ヘキサメチレンイミン、ヘキサメ
チレンテトラミン、d−オキシミノ−b−ビニルキヌクリ
ジン、アニリン、6−N−エチルプリン、1−エチルアミ
ノ−2−オクタデシルイミダゾリン、モルホリン、エタ
ノールアミン、アミノフェノール、8−ヒドロキシキノ
リン、ピリジンとその誘導体、キノリンとその誘導体、
アクリジン、イミダゾールとその誘導体、トルイジン、
メルカプタン、チオフェノールとその誘導体、スルフィ
ド、スルホキシド、チオリン酸エステルおよびチオ尿素
がある。
食剤が利用される。本明細書では防食剤は、金属と結合
し、電気化学的アノードでの金属の反応性を妨げること
になる窒素、イオウおよび酸素を含有する化合物などの
孤立電子対を有する任意の化合物と定義される。防食剤
の例には、1, 10−フェナチオジン、フェノチアジン、
ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、メルカプト
ベンゾチアゾール、ジシアンジアミド、3−イソプロピ
ルアミノ−1−ブチン、臭化プロパルギルキノリニウ
ム、3−ベンジルアミノ−1−ブチン、ジプロパルギルエ
ーテル、ジプロパルギルチオエーテル、カプロン酸プロ
パルギル、ジアミノヘプタン、フェナントロリン、アミ
ン、ジアミン、トリアミン、ヘキサメチレンイミド、デ
カメチレンイミド、安息香酸ヘキサメチレンイミン、3,
5−ジニトロ安息香酸ヘキサメチレンイミン、ヘキサメ
チレンテトラミン、d−オキシミノ−b−ビニルキヌクリ
ジン、アニリン、6−N−エチルプリン、1−エチルアミ
ノ−2−オクタデシルイミダゾリン、モルホリン、エタ
ノールアミン、アミノフェノール、8−ヒドロキシキノ
リン、ピリジンとその誘導体、キノリンとその誘導体、
アクリジン、イミダゾールとその誘導体、トルイジン、
メルカプタン、チオフェノールとその誘導体、スルフィ
ド、スルホキシド、チオリン酸エステルおよびチオ尿素
がある。
【００１５】気付かれるように、ある酸素捕捉剤は防食
能力を有しており、またある防食剤は酸素捕捉能力を有
している。これら配合に使用される樹脂の例には、ビニ
ル、アクリル、フェノール、エポキシ、マレイミド、ポ
リイミド、またはケイ素を含有する樹脂など、当業界全
体を通して現在使用されている任意の樹脂がある。その
配合および物性は当業技術者に知られている。
能力を有しており、またある防食剤は酸素捕捉能力を有
している。これら配合に使用される樹脂の例には、ビニ
ル、アクリル、フェノール、エポキシ、マレイミド、ポ
リイミド、またはケイ素を含有する樹脂など、当業界全
体を通して現在使用されている任意の樹脂がある。その
配合および物性は当業技術者に知られている。
【００１６】反応性希釈剤の例には、グリシジルエーテ
ル類、例えば、1, 4−ブタンジオールジグリシジルエー
テル；ビニルエーテル類、例えば、エチレンビニルエー
テル；ビニルエステル類、例えば、エチレンビニルエス
テル；およびアクリル酸エステル類、例えば、メタクリ
ル酸メチルがある。非反応性希釈剤の例にはブチルカル
ビトールがある。接着促進剤の例には、シラン類および
ポリビニルブチロールがある。
ル類、例えば、1, 4−ブタンジオールジグリシジルエー
テル；ビニルエーテル類、例えば、エチレンビニルエー
テル；ビニルエステル類、例えば、エチレンビニルエス
テル；およびアクリル酸エステル類、例えば、メタクリ
ル酸メチルがある。非反応性希釈剤の例にはブチルカル
ビトールがある。接着促進剤の例には、シラン類および
ポリビニルブチロールがある。
【００１７】化学組成物は電子パッケージの製作におい
て、例えば接着剤、封止材として、あるいは抵抗器また
はコンデンサーなどの一体型の受動素子を形成するため
に用いられる。これら組成物は、充填剤の賢明な選択に
よって個々の回路構成部分に必要な広範囲の抵抗率、導
電率、キャパシタンス、または誘電特性が得られるよう
に配合することができる。特定の最終用途にとって望ま
しい電気特性を得るために充填剤の的確な種類と量を与
えることは当業技術者のノウハウの範囲内である。すべ
ての抵抗器は必然的に幾らかのコンダクタンスを示し、
すべての導体は幾らかの抵抗を示すこと、また抵抗器お
よび導体は個々の材料の固有の性質に応じて抵抗および
コンダクタンスの連続体を形成することが理解されよ
う。この連続体は、誘電体およびコンデンサーの場合も
また同様である。誘電体は、その比誘電率に応じて真の
誘電または隔離成分として、あるいはコンデンサーとし
て機能することができる。
て、例えば接着剤、封止材として、あるいは抵抗器また
はコンデンサーなどの一体型の受動素子を形成するため
に用いられる。これら組成物は、充填剤の賢明な選択に
よって個々の回路構成部分に必要な広範囲の抵抗率、導
電率、キャパシタンス、または誘電特性が得られるよう
に配合することができる。特定の最終用途にとって望ま
しい電気特性を得るために充填剤の的確な種類と量を与
えることは当業技術者のノウハウの範囲内である。すべ
ての抵抗器は必然的に幾らかのコンダクタンスを示し、
すべての導体は幾らかの抵抗を示すこと、また抵抗器お
よび導体は個々の材料の固有の性質に応じて抵抗および
コンダクタンスの連続体を形成することが理解されよ
う。この連続体は、誘電体およびコンデンサーの場合も
また同様である。誘電体は、その比誘電率に応じて真の
誘電または隔離成分として、あるいはコンデンサーとし
て機能することができる。
【００１８】導電性充填剤の例には、銀、銅、金、パラ
ジウム、白金、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛、ア
ルミニウム、酸化インジウムスズ、銀で被覆した銅、銀
で被覆したアルミニウム、金属で被覆したガラス球、お
よびアンチモンをドープした酸化スズがある。不活性充
填剤の例には、タルク、シリカ、ケイ酸塩、窒化アルミ
ニウムおよび雲母がある。キャパシタンス／誘電性充填
剤の例には、本明細書ではこれらもまた不活性充填剤と
考えられるセラミック、チタン酸バリウムおよび二酸化
チタンがある。
ジウム、白金、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛、ア
ルミニウム、酸化インジウムスズ、銀で被覆した銅、銀
で被覆したアルミニウム、金属で被覆したガラス球、お
よびアンチモンをドープした酸化スズがある。不活性充
填剤の例には、タルク、シリカ、ケイ酸塩、窒化アルミ
ニウムおよび雲母がある。キャパシタンス／誘電性充填
剤の例には、本明細書ではこれらもまた不活性充填剤と
考えられるセラミック、チタン酸バリウムおよび二酸化
チタンがある。
【００１９】別の実施形態において本発明は、組成物に
酸素捕捉剤または防食材あるいはその両方を加えること
を含む導電または抵抗組成物の電気的安定性を高める方
法である。本発明の更なる実施形態において導電性の化
学組成物は、その配合に防食剤および低融点金属充填剤
を加えることによって電気的安定性を改良することがで
きる。防食剤および低融点金属充填剤は過去にエレクト
ロニクス業界において使用されていたが、任意のこれら
材料を組み合わせてこれら材料の一つを含むのみの組成
物を凌ぐ驚くべき初期導電率および導電安定性の改良が
なされるとは予想されなかった。
酸素捕捉剤または防食材あるいはその両方を加えること
を含む導電または抵抗組成物の電気的安定性を高める方
法である。本発明の更なる実施形態において導電性の化
学組成物は、その配合に防食剤および低融点金属充填剤
を加えることによって電気的安定性を改良することがで
きる。防食剤および低融点金属充填剤は過去にエレクト
ロニクス業界において使用されていたが、任意のこれら
材料を組み合わせてこれら材料の一つを含むのみの組成
物を凌ぐ驚くべき初期導電率および導電安定性の改良が
なされるとは予想されなかった。
【００２０】本出願人等は、金属アノードまたはカソー
ドとキレートを作るかまたは反応する防食化合物として
の8−ヒドロキシキノリン、6−ヒドロキシキノリンおよ
び2−ヒドロキシキノリンなどのキノリン誘導体と、電
気的接点を増加させる低融点金属充填剤とを含む接着剤
が、電気化学的プロセスを低減または防止し、また抵抗
率の著しい増加を防止することになるということを発見
した。
ドとキレートを作るかまたは反応する防食化合物として
の8−ヒドロキシキノリン、6−ヒドロキシキノリンおよ
び2−ヒドロキシキノリンなどのキノリン誘導体と、電
気的接点を増加させる低融点金属充填剤とを含む接着剤
が、電気化学的プロセスを低減または防止し、また抵抗
率の著しい増加を防止することになるということを発見
した。
【００２１】本発明のこの実施形態の接着組成物は、合
計100質量％に対してキノリン誘導体を約10質量％まで
（だが0％ではない）、低融点金属充填剤を約50質量％
まで（だが0％ではない）、樹脂を約10〜90質量％、充
填剤を約1〜90質量％、所望により希釈剤を約0〜50質量
％、不活性充填剤を約0〜80質量％、接着促進剤を約0〜
10質量％含有する。好ましくはキノリン誘導体が約1〜2
質量％の範囲で存在し、インジウム、インジウム合金、
またはある種のスズ合金などの低融点金属充填剤が約2
〜10質量％の範囲で存在する。最も好ましくはキノリン
誘導体が約1.4〜1.8質量％の範囲で存在し、低融点金属
充填剤が約4〜5質量％の範囲で存在する。好ましいキノ
リン誘導体には8−ヒドロキシキノリン、6−ヒドロキシ
キノリンおよび2−ヒドロキシキノリンがある。最も好
ましくは8−ヒドロキシキノリンである。
計100質量％に対してキノリン誘導体を約10質量％まで
（だが0％ではない）、低融点金属充填剤を約50質量％
まで（だが0％ではない）、樹脂を約10〜90質量％、充
填剤を約1〜90質量％、所望により希釈剤を約0〜50質量
％、不活性充填剤を約0〜80質量％、接着促進剤を約0〜
10質量％含有する。好ましくはキノリン誘導体が約1〜2
質量％の範囲で存在し、インジウム、インジウム合金、
またはある種のスズ合金などの低融点金属充填剤が約2
〜10質量％の範囲で存在する。最も好ましくはキノリン
誘導体が約1.4〜1.8質量％の範囲で存在し、低融点金属
充填剤が約4〜5質量％の範囲で存在する。好ましいキノ
リン誘導体には8−ヒドロキシキノリン、6−ヒドロキシ
キノリンおよび2−ヒドロキシキノリンがある。最も好
ましくは8−ヒドロキシキノリンである。
【００２２】好ましい低融点金属および合金には、イン
ジウム；インジウム／銀およびインジウム／スズなどの
インジウム合金；ならびにビスマス／スズ、ビスマス／
鉛／スズ、およびスズ／鉛などのスズ合金がある。本発
明は下記の実施例によってさらに詳述することが可能で
ある。
ジウム；インジウム／銀およびインジウム／スズなどの
インジウム合金；ならびにビスマス／スズ、ビスマス／
鉛／スズ、およびスズ／鉛などのスズ合金がある。本発
明は下記の実施例によってさらに詳述することが可能で
ある。
【００２３】実施例 実施例１ A〜Cで示す３種類の組成物をフェノール樹脂およびさま
ざまな量のカーボンブラックから調製した。組成物は下
記の表１に詳述する配合を有する。
ざまな量のカーボンブラックから調製した。組成物は下
記の表１に詳述する配合を有する。
【００２４】
【表１】
【００２５】充填剤はニーダーまたは惑星形ミキサーに
より混ぜ合わせた。フェノール樹脂はEmerson & Cuming
から入手できるキシレン−ホルムアルデヒド樹脂であ
る。樹脂成分を混ぜ合わせ、混合しながら充填剤にゆっ
くり加えた。得られたペーストをペーストが均一になる
まで３本ロールミルで分散およびブレンドを行なった。
粘度は、ブルックフィールド粘度計により5 rpmで#14ス
ピンドルを用いて測定して25℃で0.6 Pa.sになるように
ブチルカルビトールで調整した。
より混ぜ合わせた。フェノール樹脂はEmerson & Cuming
から入手できるキシレン−ホルムアルデヒド樹脂であ
る。樹脂成分を混ぜ合わせ、混合しながら充填剤にゆっ
くり加えた。得られたペーストをペーストが均一になる
まで３本ロールミルで分散およびブレンドを行なった。
粘度は、ブルックフィールド粘度計により5 rpmで#14ス
ピンドルを用いて測定して25℃で0.6 Pa.sになるように
ブチルカルビトールで調整した。
【００２６】組成物Aは、そのバルク抵抗率と呼ばれる
いずれの隣接する金属とも接触させないその抵抗率が測
定された。図３に示した抵抗率試験のビークルは、スラ
イドガラス上で硬化させた試験組成物からなる。組成物
を長さ76mmのスライドガラスに沿って厚さ約20μm、幅4
mmで分配し、次いで175℃で4時間硬化させた。硬化後、
抵抗率を４プローブGenRad 1689 Precision RLC Digibr
idgeを用いて測定した。図３でAは電流を意味し、Vは電
圧を意味する。次いで試験片を85℃、相対湿度85％に50
0時間曝し、そののち抵抗率を再度測定した。結果は抵
抗率のほんのわずかな変化を示した。
いずれの隣接する金属とも接触させないその抵抗率が測
定された。図３に示した抵抗率試験のビークルは、スラ
イドガラス上で硬化させた試験組成物からなる。組成物
を長さ76mmのスライドガラスに沿って厚さ約20μm、幅4
mmで分配し、次いで175℃で4時間硬化させた。硬化後、
抵抗率を４プローブGenRad 1689 Precision RLC Digibr
idgeを用いて測定した。図３でAは電流を意味し、Vは電
圧を意味する。次いで試験片を85℃、相対湿度85％に50
0時間曝し、そののち抵抗率を再度測定した。結果は抵
抗率のほんのわずかな変化を示した。
【００２７】実施例２ この実施例は、接触抵抗率と呼ばれる隣接する金属と接
触させた場合の組成物A、B、およびCの抵抗率に及ぼす
温度および湿度の影響を実証する。図４に示した接触抵
抗率試験のビークルは、その上に蹄鉄形の間隙1mmによ
って分離された長さ3mmの金属セグメントを有する開回
路パターンを印刷されたFR-4ボードの基板からなる。組
成物と金属セグメントの間の接続部の数は10個である。
組成物は175℃で4時間硬化した。
触させた場合の組成物A、B、およびCの抵抗率に及ぼす
温度および湿度の影響を実証する。図４に示した接触抵
抗率試験のビークルは、その上に蹄鉄形の間隙1mmによ
って分離された長さ3mmの金属セグメントを有する開回
路パターンを印刷されたFR-4ボードの基板からなる。組
成物と金属セグメントの間の接続部の数は10個である。
組成物は175℃で4時間硬化した。
【００２８】接触抵抗デバイス中に多数の金属−接着剤
接続部を用いることによって導電率の変化を拡大し、実
験誤差をできるだけ小さくすることができる。接触抵抗
はFluke 45 Dual Display Multimeterを用いて回路の両
端で測定され、それは抵抗率によって決まる抵抗に、各
金属セグメントの端部と試験組成物の間の界面抵抗を加
えたものと考えられる。
接続部を用いることによって導電率の変化を拡大し、実
験誤差をできるだけ小さくすることができる。接触抵抗
はFluke 45 Dual Display Multimeterを用いて回路の両
端で測定され、それは抵抗率によって決まる抵抗に、各
金属セグメントの端部と試験組成物の間の界面抵抗を加
えたものと考えられる。
【００２９】接触抵抗値は、硬化後室温まで冷却したの
ち直ちに測定され、85℃、相対湿度85％に曝し始めてか
ら500時間にわたって監視された。組成物A、B、およびC
の接触抵抗率の増加パーセントを表２に記録した。
ち直ちに測定され、85℃、相対湿度85％に曝し始めてか
ら500時間にわたって監視された。組成物A、B、およびC
の接触抵抗率の増加パーセントを表２に記録した。
【００３０】
【表２】
【００３１】抵抗安定性に及ぼす酸素捕捉剤の添加の有
効性を試験するために組成物A、B、およびCの各々にハ
イドロキノン7質量％をドープした。接触抵抗率を85℃/
85％RHでコンディショニングする前および後に試験し
た。結果は表３に記録されており、酸素捕捉剤をドープ
した場合、組成物の電気的安定性が著しく改良されるこ
とを示している。
効性を試験するために組成物A、B、およびCの各々にハ
イドロキノン7質量％をドープした。接触抵抗率を85℃/
85％RHでコンディショニングする前および後に試験し
た。結果は表３に記録されており、酸素捕捉剤をドープ
した場合、組成物の電気的安定性が著しく改良されるこ
とを示している。
【００３２】
【表３】
【００３３】実施例３ 種々の量の酸素捕捉剤または防食剤をドープした一連の
組成物を、実施例１の組成物Aから調製した。接触抵抗
率を実施例２と同様に85℃/85％RHでコンディショニン
グする前および後に測定した。結果は表４に記録されて
おり、メルカプトベンゾチアゾールを除いて酸素捕捉剤
または防食剤の存在が抵抗率の著しい増加を効果的に防
止することを示している。
組成物を、実施例１の組成物Aから調製した。接触抵抗
率を実施例２と同様に85℃/85％RHでコンディショニン
グする前および後に測定した。結果は表４に記録されて
おり、メルカプトベンゾチアゾールを除いて酸素捕捉剤
または防食剤の存在が抵抗率の著しい増加を効果的に防
止することを示している。
【００３４】
【表４】
【００３５】実施例４ 半導体ダイをリードフレームに取り付ける、または半導
体パッケージを回路基板に取り付けるのに適した幾つか
の組成物を酸素捕捉剤および防食剤を加えて調製し、ダ
イのせん断強さを試験した。基本配合の組成物Dは、She
ll Chemical Companyから入手したビスフェノールFエポ
キシ樹脂 1.0g、尿素触媒 0.12g、および銀のフレーク4
gを含有する。酸素捕捉剤または防食剤0.05gの量をこの
組成物Dに加えた。組成物の分割量を銅の基板上に分配
し、熱（150℃）と軽い圧力を60分間加えて80mil×80mi
l（約2.0mm×2.0mm）のシリコンダイを組成物と接触さ
せた。ダイのせん断強さを測定器Royce system 552を用
いて単位kgで測定した。各組成物について8個の試験片
を試験し、結果をプールし平均した。結果を表５に示
す。データは、酸素捕捉剤の添加が組成物の接着特性に
悪影響を与えないことを示している。
体パッケージを回路基板に取り付けるのに適した幾つか
の組成物を酸素捕捉剤および防食剤を加えて調製し、ダ
イのせん断強さを試験した。基本配合の組成物Dは、She
ll Chemical Companyから入手したビスフェノールFエポ
キシ樹脂 1.0g、尿素触媒 0.12g、および銀のフレーク4
gを含有する。酸素捕捉剤または防食剤0.05gの量をこの
組成物Dに加えた。組成物の分割量を銅の基板上に分配
し、熱（150℃）と軽い圧力を60分間加えて80mil×80mi
l（約2.0mm×2.0mm）のシリコンダイを組成物と接触さ
せた。ダイのせん断強さを測定器Royce system 552を用
いて単位kgで測定した。各組成物について8個の試験片
を試験し、結果をプールし平均した。結果を表５に示
す。データは、酸素捕捉剤の添加が組成物の接着特性に
悪影響を与えないことを示している。
【００３６】
【表５】
【００３７】実施例５ 銅の代りにSn／Pbのはんだを用いたことを除いて実施例
４で得た５つの組成物を、先の実施例と同様に500時間
にわたる85℃/85％RHのコンディショニングの後に接触
抵抗率の変化を試験した。各３個の試験片を試験し、結
果をプールし平均した。コンディショニング後の抵抗率
の増加パーセントを各試料について表６に記録する。こ
のデータは、酸素捕捉剤または防食剤を用いて抵抗率の
増加を防止することにより電気的安定性を与えることが
できることを示している。
４で得た５つの組成物を、先の実施例と同様に500時間
にわたる85℃/85％RHのコンディショニングの後に接触
抵抗率の変化を試験した。各３個の試験片を試験し、結
果をプールし平均した。コンディショニング後の抵抗率
の増加パーセントを各試料について表６に記録する。こ
のデータは、酸素捕捉剤または防食剤を用いて抵抗率の
増加を防止することにより電気的安定性を与えることが
できることを示している。
【００３８】
【表６】
【００３９】この結果はまた図１および２にグラフの形
式で示され、抵抗率の変化がY軸に沿ってプロットさ
れ、時間（h）がX 軸に沿ってプロットされている。Rは
85℃/85％RHでコンディショニングされている間の抵抗
率を示し、Roはコンディショニング前の初期抵抗率を示
す。図１は酸素捕捉剤をドープした組成物、図２は防食
剤をドープした組成物のグラフを示す。これらグラフか
ら、85℃/85％RHのある期間にわたってドープした組成
物が酸素捕捉剤または防食剤を含まない対照組成物より
もずっと低い抵抗率の増加を示すことが分かる。
式で示され、抵抗率の変化がY軸に沿ってプロットさ
れ、時間（h）がX 軸に沿ってプロットされている。Rは
85℃/85％RHでコンディショニングされている間の抵抗
率を示し、Roはコンディショニング前の初期抵抗率を示
す。図１は酸素捕捉剤をドープした組成物、図２は防食
剤をドープした組成物のグラフを示す。これらグラフか
ら、85℃/85％RHのある期間にわたってドープした組成
物が酸素捕捉剤または防食剤を含まない対照組成物より
もずっと低い抵抗率の増加を示すことが分かる。
【００４０】実施例６ 酸素捕捉剤または防食剤が存在している場合の接着保持
を試験するために組成物Cから試料を調製し、種々の質
量パーセントの酸素捕捉剤または防食剤をドープした。
実施例１と同様に抵抗率の試験用の試験組成物を調製し
た。硬化後、GenRad 1689 Precision RLC Digibridgeを
用いて組成物の細片に沿って初期抵抗率を測定した。接
着テープScotch（登録商標）810の細片を、組成物と接
触する接着剤を備えたスライドガラス上の組成物のパタ
ーンの全長に沿って配置した。1.5kgのおもりを6回テー
プ上で転がした。スライドガラスを垂直位置に固定し、
テープの端を組成物から引き離し、スライドガラスから
垂直に垂れ下がるようにした。500gのおもりをテープの
端に取り付け、降下してスライドガラスからテープを剥
がすようにした。次いで抵抗を再測定した。
を試験するために組成物Cから試料を調製し、種々の質
量パーセントの酸素捕捉剤または防食剤をドープした。
実施例１と同様に抵抗率の試験用の試験組成物を調製し
た。硬化後、GenRad 1689 Precision RLC Digibridgeを
用いて組成物の細片に沿って初期抵抗率を測定した。接
着テープScotch（登録商標）810の細片を、組成物と接
触する接着剤を備えたスライドガラス上の組成物のパタ
ーンの全長に沿って配置した。1.5kgのおもりを6回テー
プ上で転がした。スライドガラスを垂直位置に固定し、
テープの端を組成物から引き離し、スライドガラスから
垂直に垂れ下がるようにした。500gのおもりをテープの
端に取り付け、降下してスライドガラスからテープを剥
がすようにした。次いで抵抗を再測定した。
【００４１】同一の手順を、DuPontからKepton（登録商
標）フィルムとして市販されているポリイミドフィルム
上に置かれた組成物について繰り返した。試験組成物お
よび抵抗の変化を表７に記録する。
標）フィルムとして市販されているポリイミドフィルム
上に置かれた組成物について繰り返した。試験組成物お
よび抵抗の変化を表７に記録する。
【００４２】
【表７】
【００４３】このデータは、ポリイミドフィルム上の少
数の高配合量の試験片を除いて接着試験後の抵抗にはわ
ずかな変化が見られるのみであることを示しており、こ
れは酸素捕捉剤または防食剤を含有する組成物のすぐれ
た接着保持を示している。
数の高配合量の試験片を除いて接着試験後の抵抗にはわ
ずかな変化が見られるのみであることを示しており、こ
れは酸素捕捉剤または防食剤を含有する組成物のすぐれ
た接着保持を示している。
【００４４】実施例７ CTBNゴム改質剤6質量％、イミダゾール触媒0.7質量％、
エポキシ官能性希釈剤2質量％、接着改質剤0.3質量％、
および低粘度ビスフェノールFエポキシ10質量％を混合
することによって代表的な組成物を調製した。0.1また
は2質量％の割合で所望量の防食剤8−ヒドロキシキノン
を加えた。組成物は、固形物と液体を混合し、高速ミキ
サで組成物を分散させることによって調製した。次いで
得られた混合物を３本ロールミルで混練して固形物の分
散を向上させた。次に0、4.5、5、7.5、または10質量％
の割合で所望量のインジウムを加えた。銀を加えて混合
物を完成させた。組成物を脱ガスし、さまざまな期間で
抵抗率を試験した。
エポキシ官能性希釈剤2質量％、接着改質剤0.3質量％、
および低粘度ビスフェノールFエポキシ10質量％を混合
することによって代表的な組成物を調製した。0.1また
は2質量％の割合で所望量の防食剤8−ヒドロキシキノン
を加えた。組成物は、固形物と液体を混合し、高速ミキ
サで組成物を分散させることによって調製した。次いで
得られた混合物を３本ロールミルで混練して固形物の分
散を向上させた。次に0、4.5、5、7.5、または10質量％
の割合で所望量のインジウムを加えた。銀を加えて混合
物を完成させた。組成物を脱ガスし、さまざまな期間で
抵抗率を試験した。
【００４５】接触抵抗試験のために下記の方法を用いて
図５に従って試験用デバイスを組み立てた。デバイス
は、FR4基板上のデイジーチェーンOSP銅パターンからな
る。0.050×0.060インチ（約1.27×1.52mm）の銅パッド
を、0.050インチ（約1.2 7 mm）の間隙によって互いに
隔離させた。各デイジーチェーンまたはループ中には10
個のこのような仕切りが含まれる。回路中のこれらの間
隙を種々のスズ／鉛または100%スズ終端チップ抵抗器で
接続した。
図５に従って試験用デバイスを組み立てた。デバイス
は、FR4基板上のデイジーチェーンOSP銅パターンからな
る。0.050×0.060インチ（約1.27×1.52mm）の銅パッド
を、0.050インチ（約1.2 7 mm）の間隙によって互いに
隔離させた。各デイジーチェーンまたはループ中には10
個のこのような仕切りが含まれる。回路中のこれらの間
隙を種々のスズ／鉛または100%スズ終端チップ抵抗器で
接続した。
【００４６】接着剤を金属被覆したパッド上にステンシ
ル印刷し、間隙を零位調整オーム抵抗器でブリッジして
回路を完成させることにより試験用基板を組み立てた。
次いでこの試験用基板を各接着剤に対して推奨された硬
化の時間割に合わせて硬化させ、相対湿度85％、85℃の
環境老化の前に初期測定を行なった。次いで1000時間ま
で規則的な間隔で老化後の測定値を収集した。これらの
測定は、基板を25℃で1時間平衡化させた後に行なっ
た。記録されたデータの単位は接続箇所１個当たりの抵
抗である。これは回路の全抵抗を、回路中の接続箇所の
数である20で割ることによって計算される。結果は表８
に示す。
ル印刷し、間隙を零位調整オーム抵抗器でブリッジして
回路を完成させることにより試験用基板を組み立てた。
次いでこの試験用基板を各接着剤に対して推奨された硬
化の時間割に合わせて硬化させ、相対湿度85％、85℃の
環境老化の前に初期測定を行なった。次いで1000時間ま
で規則的な間隔で老化後の測定値を収集した。これらの
測定は、基板を25℃で1時間平衡化させた後に行なっ
た。記録されたデータの単位は接続箇所１個当たりの抵
抗である。これは回路の全抵抗を、回路中の接続箇所の
数である20で割ることによって計算される。結果は表８
に示す。
【００４７】
【表８】
【００４８】この試験結果は、防食剤としてインジウム
と8−ヒドロキシキノリンの両方を含有する組成物を用
いたスズ構成部分のすぐれた長期抵抗率変化を示してい
る。この結果は、インジウムまたは8−ヒドロキシキノ
リンのどちらかが欠けた場合、著しい高抵抗をもたらす
ことを示している。
と8−ヒドロキシキノリンの両方を含有する組成物を用
いたスズ構成部分のすぐれた長期抵抗率変化を示してい
る。この結果は、インジウムまたは8−ヒドロキシキノ
リンのどちらかが欠けた場合、著しい高抵抗をもたらす
ことを示している。
【００４９】実施例８ 組成物を実施例７と同様に調製し、スズ90%／鉛10%およ
びスズ80%／鉛20%構成部分と共に使用した。その結果を
表９に示す。
びスズ80%／鉛20%構成部分と共に使用した。その結果を
表９に示す。
【００５０】
【表９】
【００５１】試験結果は、防食剤としてインジウムと8
−ヒドロキシキノリンの両方を含有する組成物を用いた
スズ構成部分のすぐれた長期抵抗率変化を示している。
この結果は、インジウムまたは8−ヒドロキシキノリン
のどちらかが欠けた場合、著しい高抵抗をもたらすこと
を示している。
−ヒドロキシキノリンの両方を含有する組成物を用いた
スズ構成部分のすぐれた長期抵抗率変化を示している。
この結果は、インジウムまたは8−ヒドロキシキノリン
のどちらかが欠けた場合、著しい高抵抗をもたらすこと
を示している。
【００５２】実施例９ インジウムおよび／または銀を、銀、インジウム合金、
またはスズ合金に代えた組成物を実施例７と同様に調製
した。合金は5質量％で、すべて325メッシュ未満の小さ
い粉末である。防食剤は所望に応じて加えた。結果を表
１０に示す。
またはスズ合金に代えた組成物を実施例７と同様に調製
した。合金は5質量％で、すべて325メッシュ未満の小さ
い粉末である。防食剤は所望に応じて加えた。結果を表
１０に示す。
【００５３】
【表１０】
【００５４】表１０に示した結果は、防食剤として8−
ヒドロキシキノリンと一緒に用いられる好ましい低融点
金属にはインジウムならびにインジウム／銀、インジウ
ム／スズ、インジウム／スズ／銀、ビスマス／スズ、ビ
スマス／スズ／鉛、およびスズ／鉛の合金が含まれるこ
とを示している。これら組成物はすべて低い長期抵抗率
増加を提供する。これに加えて表１０はまた、8−ヒド
ロキシキノリンが低い長期抵抗率増加を得るために必要
なことをはっきり示している。
ヒドロキシキノリンと一緒に用いられる好ましい低融点
金属にはインジウムならびにインジウム／銀、インジウ
ム／スズ、インジウム／スズ／銀、ビスマス／スズ、ビ
スマス／スズ／鉛、およびスズ／鉛の合金が含まれるこ
とを示している。これら組成物はすべて低い長期抵抗率
増加を提供する。これに加えて表１０はまた、8−ヒド
ロキシキノリンが低い長期抵抗率増加を得るために必要
なことをはっきり示している。
【００５５】実施例１０ 種々の配合を実施例７と同様に調製した。種々の防食剤
をこの組成物に加え、その結果を表１１に示す。
をこの組成物に加え、その結果を表１１に示す。
【００５６】
【表１１】
【００５７】表１１に示すように8−ヒドロキシキノリ
ンは、試験された他の防食剤とは対照的に明らかにすぐ
れた結果を生む。8−ヒドロキシキノリンとは別の防食
剤を含有する組成物はすべて、8−ヒドロキシキノリン
を含有する組成物よりも著しく高い抵抗を生じた。
ンは、試験された他の防食剤とは対照的に明らかにすぐ
れた結果を生む。8−ヒドロキシキノリンとは別の防食
剤を含有する組成物はすべて、8−ヒドロキシキノリン
を含有する組成物よりも著しく高い抵抗を生じた。
【図１】85℃、相対湿度85％に500時間曝露した後の組
成物Dの接触抵抗率に及ぼす酸素捕捉剤の効果を示すグ
ラフである。
成物Dの接触抵抗率に及ぼす酸素捕捉剤の効果を示すグ
ラフである。
【図２】85℃、相対湿度85％に500時間曝露した後の組
成物Dの接触抵抗率に及ぼす防食剤の効果を示すグラフ
である。
成物Dの接触抵抗率に及ぼす防食剤の効果を示すグラフ
である。
【図３】バルク抵抗用の試験ビークルを示す図である。
【図４】接触抵抗用の試験ビークルを示す図である。
【図５】OSP銅FR4回路基板を示す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｄ Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｅ (72)発明者 ジェラルド フレドリクソン アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01886，ウエストフォード，ヒルドレス ストリート 48 (72)発明者 イェ シャオ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08502，ベル ミード，アダムス ドライ ブ 49 (72)発明者 クィン ケー．トング アメリカ合衆国，ニュージャージー 08502，ベル ミード，バークレー アベ ニュ 199 (72)発明者 ダオキァン ル アメリカ合衆国，アリゾナ 85226，チャ ンドラー，ノース メトロ ブールバード 500，アパートメント 1126 Ｆターム(参考） 4J002 BE063 BH001 CC031 CD001 CD012 CM041 CP031 DA036 DA076 DA116 DE138 DE146 DE188 DF018 DJ018 DJ048 DJ058 ED027 EL027 EX009 FD018 FD112 FD116 FD203 FD209 GQ00 5F047 BA21 BA51 5G301 DA02 DA17 DA22 DA42 DD03 DD09
Claims (20)
- 【請求項１】 （ａ）高分子樹脂、 （ｂ）導電性充填剤、 （ｃ）防食剤、 （ｄ）所望により反応性または非反応性希釈剤、 （ｅ）所望により不活性充填剤、および （ｆ）所望により接着促進剤を含むマイクロ電子デバイ
スに使用される組成物であって、前記防食剤が8−ヒド
ロキシキノリンである、前記組成物。 - 【請求項２】 合計100質量％に対して （ａ）前記高分子樹脂が10〜90質量％の量で存在し、 （ｂ）前記導電性充填剤が1〜90質量％の量で存在し、 （ｃ）前記希釈剤が0〜50質量％の量で存在し、 （ｄ）前記不活性充填剤が0〜80質量％の量で存在し、 （ｅ）8−ヒドロキシキノリンが10質量％までの量（だ
が0％ではない）で存在し、かつ前記接着促進剤が0〜10
質量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項３】 前記樹脂が、ビニル、アクリル、フェノ
ール、エポキシ、マレイミド、ポリイミド、およびケイ
素を含有する樹脂からなる群から選択される、請求項１
に記載の組成物。 - 【請求項４】 前記導電性充填剤が、銀、銅、金、パラ
ジウム、白金、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛、ア
ルミニウム、酸化インジウムスズ、銀で被覆した銅、銀
で被覆したアルミニウム、金属で被覆したガラス球、お
よびアンチモンをドープした酸化スズからなる群から選
択される、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項５】 前記希釈剤が、1, 4−ブタンジオールジ
グリシジルエーテルおよびブチルカルビトールからなる
群から選択される、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項６】 前記不活性充填剤が、タルク、シリカ、
ケイ酸塩、窒化アルミニウム、雲母、セラミック、チタ
ン酸バリウム、および二酸化チタンからなる群から選択
される、請求項１に記載の組成物。 - 【請求項７】 （ａ）高分子樹脂 （ｂ）導電性充填剤、 （ｃ）防食剤、 （ｄ）低融点金属充填剤、 （ｅ）所望により反応性または非反応性希釈剤、 （ｆ）所望により不活性充填剤、および （ｇ）所望により接着促進剤 を含むスズまたはスズ／鉛表面を有するマイクロ電子デ
バイスに使用される接着組成物であって、前記防食剤が
8−ヒドロキシキノリンであり、前記低融点金属充填剤
がインジウム、インジウム合金、スズ合金、またはそれ
らの混合物である、前記組成物。 - 【請求項８】 合計100質量％に対して （ａ）前記高分子樹脂が10〜90質量％の量で存在し、 （ｂ）前記導電性充填剤が1〜90質量％の量で存在し、 （ｃ）前記希釈剤が0〜50質量％の量で存在し、 （ｄ）前記不活性充填剤が0〜80質量％の量で存在し、 （ｅ）前記低融点金属充填剤が50質量％までの量（だが
0％ではない）で存在し、 （ｆ）8−ヒドロキシキノリンが10質量％までの量（だ
が0％ではない）で存在し、かつ （ｇ）前記接着促進剤が0〜10質量％の量で存在する、
請求項７に記載の組成物。 - 【請求項９】 8−ヒドロキシキノリンが約1〜2質量％
の量で存在する、請求項８に記載の組成物。 - 【請求項１０】 8−ヒドロキシキノリンが約1.4〜1.8
質量％の量で存在する、請求項９に記載の組成物。 - 【請求項１１】 前記低融点金属が約2〜50質量％の量
で存在する、請求項７に記載の組成物。 - 【請求項１２】 前記低融点金属が約4〜5質量％の量で
存在する、請求項１１に記載の組成物。 - 【請求項１３】 前記低融点金属充填剤が、インジウ
ム、スズ、銀、ビスマス、鉛、またはそれらの合金を含
む群から選択される、請求項７に記載の組成物。 - 【請求項１４】 前記低融点金属充填剤がインジウムま
たはインジウム合金を含む、請求項１３に記載の組成
物。 - 【請求項１５】 前記低融点金属充填剤が実質的に球形
の粉末を含む、請求項１３に記載の組成物。 - 【請求項１６】 前記樹脂が、ビニル、アクリル、フェ
ノール、エポキシ、マレイミド、ポリイミド、およびケ
イ素を含有する樹脂からなる群から選択される、請求項
７に記載の組成物。 - 【請求項１７】 前記希釈剤が、1, 4−ブタンジオール
ジグリシジルエーテルおよびブチルカルビトールからな
る群から選択される、請求項７に記載の組成物。 - 【請求項１８】 前記不活性充填剤が、タルク、シリ
カ、ケイ酸塩、窒化アルミニウム、雲母、セラミック、
チタン酸バリウム、および二酸化チタンからなる群から
選択される、請求項７に記載の組成物。 - 【請求項１９】 前記導電性充填剤が、銀、銅、金、パ
ラジウム、白金、アルミニウム、およびアンチモンをド
ープした酸化スズからなる群から選択される、請求項７
に記載の組成物。 - 【請求項２０】 組成物に防食剤および低融点金属充填
剤を添加することを含む組成物の電気的安定性を高める
方法であって、前記防食剤が8−ヒドロキシキノリンで
あり、前記低融点金属充填剤がインジウム、インジウム
合金、スズ合金、またはそれらの混合物である、前記方
法。
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| US09/782421 | 2001-02-13 |
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|---|---|
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